106座污水厂污泥产率季节变化与影响因素分析

:随着我国设施建设的快速发展，污泥产生量日益增加，2016年我国城镇已达到4 300万t(以含水率80%计)，处置所面临的问题越来越严峻。污泥产量的科学计算是污泥源头减量的基础，也是污泥处理处置设施设计的依据，直接关系到污泥处理系统的建设规模、构筑物尺寸和设备选型，且影响污泥处理系统的运行管理。

污泥产量可根据经验污泥产率(即万吨污水产生绝干污泥量)和污水处理量进行计算。由于进水水质、运行参数的变化，即使同一污水处理厂在不同季节污泥产率也会产生波动。掌握污泥产率的变化规律对于污水处理厂的建设和运行具有重要的意义：一方面可以合理确定污泥处理处置设施设计规模，避免出现处理能力过度不足或者闲置现象;另一方面可以科学制定污泥处理处置设施生产计划，在污泥产量较低的月份进行生产线或者设备的维护检修。因此，本研究对我国重点流域典型城镇污水处理厂的污泥产量进行了调研，分析了污泥产率季节变化规律与可能的影响因素，以期为污泥处理设施的精确设计与科学运行提供参考。

1研究方法

本研究调研时间跨度为2012年1月~2014年12月，调研范围覆盖太湖、巢湖、海河、辽河、滇池和三峡库区及上游等6大流域，包括上海、常州、嘉兴、太仓、无锡、合肥、天津、唐山、赤峰、昆明、重庆等11座城市的106座城镇污水处理厂(表1)，总设计污水处理能力为1 519万m3/d，实际污水处理能力为1 264万m3/d，污泥年产生量为313万t(含水率80%)，污水处理能力和污泥产量均达到全国总量的10%。污水水量、污水水质、污泥产量和污泥含水率等数据均来自所调研污水处理厂的运行日报表。

表1 污水处理厂分布

经验污泥产率采用式(1)计算。

本研究对调研范围内污水处理厂经验污泥产率进行了统计分析，以常州市QT污水处理厂为对象，考察了经验污泥产率与进水水质、环境温度、运行参数等因素的相关性，分析了经验污泥产率的季节性波动原因。其中，QT污水处理厂于2010年改造投运，设计处理能力为2万m3/d，生物处理采用AAO工艺，出水执行GB 18918—2002一级A标准，服务范围内排水体制为分流制，污水处理厂进水中生活污水比例为100%。

2污泥产率变化规律

调研范围内106座污水处理厂经验污泥产率平均值为1.62 t DS/万m3，其中80%置信区间内污泥产率为0.91~2.41 t DS/万m3，平均值为1.57 t DS/万m3。不同月份污泥产率波动较大，最大月与最小月污泥产率比值的平均值为2.92，其中80%置信区间内最大月与最小月污泥产率的比值为1.57~4.71，平均值为2.54。大部分进水以生活污水为主的污水处理厂，污泥产率均呈现出了显著的季节规律性，冬季(12月~2月)和春季(3月~5月)污泥产率较高，夏季(6月~8月)和秋季(9月~11月)污泥产率相对较低(图1)。其中，春季污泥产率最高，平均值约为1.79 t DS/万m3;秋季污泥产率最低，平均值约为1.52 t DS/万m3，春季污泥产率比秋季高出了20%。